碳纖維布加固混凝土耐久性的試驗研究.pdf

1、碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新興的、具有廣泛發(fā)展前景的技術(shù)。建筑物加固后由于其所特有的位置固定性，加固后的建筑結(jié)構(gòu)仍然要受到各種不同環(huán)境條件的作用，其耐久性和使用壽命是工程技術(shù)人員極為關(guān)注的問題。本文結(jié)合江蘇省建設(shè)系統(tǒng)科技計劃項目“混雜纖維加固技術(shù)在住宅工程中的應(yīng)用研究”(JS200438)，對不同環(huán)境作用下碳纖維加固混凝土的性能進(jìn)行了研究。 論文設(shè)計制作了兩種強(qiáng)度設(shè)計等級 (C25、C50) 的混凝土柱試件以及混凝土立方體試

2、件。混凝土柱試件用來測試采用碳纖維布加固后受壓時的強(qiáng)度及變形性能，混凝土立方體試件用來測試采用碳纖維加固后的粘結(jié)正拉性能?？紤]的環(huán)境條件是：水環(huán)境、pH=4 的酸環(huán)境、pH=12 的堿環(huán)境、碳化環(huán)境、自然環(huán)境以及反復(fù)的凍融循環(huán)，考慮的環(huán)境作用時間是14天和56天。論文又采用有限元軟件ANSYS對碳纖維布加固混凝土方柱的受壓行為以及其在環(huán)境作用后的受壓行為進(jìn)行有限元模擬。 研究結(jié)果表明：酸環(huán)境作用下碳纖維布加固混凝土方柱的抗壓強(qiáng)度

3、較其他環(huán)境作用下的抗壓強(qiáng)度值低，其降低程度與混凝土的強(qiáng)度設(shè)計等級以及環(huán)境作用時間有關(guān)。酸環(huán)境作用下的碳纖維布加固混凝土立方體正拉粘結(jié)強(qiáng)度值較其他環(huán)境作用下的正拉粘結(jié)強(qiáng)度低，其降低程度與混凝土的強(qiáng)度設(shè)計等級以及環(huán)境作用時間有關(guān)。粘結(jié)正拉試件在水溶液——水環(huán)境、酸環(huán)境、堿環(huán)境的作用下發(fā)生粘結(jié)破壞的幾率較大。凍融循環(huán)對碳纖維布加固混凝土矩形柱的抗壓強(qiáng)度影響較小，對碳纖維布加固混凝土立方體正拉粘結(jié)強(qiáng)度影響較大，后者在凍融循環(huán)初期比較明顯。

4、 運用有限元軟件ANSYS對碳纖維布加固混凝土柱的受壓行為進(jìn)行了有限元模擬。計算結(jié)果表明，在接近極限荷載時，柱高度中部的纖維軸向拉應(yīng)變集中較大，同時纖維橫向拉應(yīng)變在柱的棱角處最大，由此得到碳纖維布加固混凝土柱在柱高度的中部的棱角上的纖維先被拉斷的理論分析。又運用ANSYS對環(huán)境作用后的碳纖維布加固混凝土柱的受壓行為進(jìn)行了有限元模擬，得到在不同荷載步不同子步時的應(yīng)力——位移曲線，從而得到環(huán)境作用后碳纖維布加固混凝土柱的延性提高的理論分析